Komplement modulerende egenskaber hos Klebsiella pneumoniae

Studenteropgave: Speciale (inkl. HD afgangsprojekt)

  • Mikkel Eggert Thomsen
4. semester, Medicin med Industriel Specialisering, Kandidat (Kandidatuddannelse)
Klebsiella pneumoniae er et patogen som kræver stor opmærksomhed. Udviklingen og spredningen af multiresi- stente stammer, som forårsager kritiske kredsløbs infektioner, har ført til at dødeligheden for disse infektioner er stigende. Der er derfor et kritisk behov for nye behandlingsmuligheder. Ved at opnå en dybere forståelse af det humane immunrespons mod K. Pneumoniae, nye skridt i udviklingen mod nye behandlingsmuligheder kan tages. Dette studie tager udgangspunkt i K. Pneumoniaes egenskaber til at overleve angreb fra complement system. Ved brug af state-of-the-art tandem masse spektrometri, en innovativ måde at følge den proteolytiske kaskade ved N- terminal acetylering såvel som immunoelektron mikroskopi (IEM), to kliniske K. pneumoniae isolater (et serum resistent (391) og et serum følsomt (688)) blev undersøgt for involveringen af humane komplement regulatoriske proteiner i serum resistens. Resultaterne viste at mængden af C3 bundet til begge isolater var ens, men for isolat 391 var C3 kun bundet i kapslen, hvor det hurtigt blev nedbrudt til iC3b, i en proces det ikke involverede Faktor H. På trods af den hurtige inactivering af C3b, lykkedes det alligevel for komplement systemet at samle alle kom- ponenter af MAC på isolat 391, dog i betragtelig mindre mængder end på isolat 688. Mængden af clusterin var højest på isolat 391, dog vidste IEM at clusterin primært var bundet i den ydre periferi af kapslen, og kunne derfor ikke være årsag til isolat 391’s serum resistens. IEM viste yderligere at kapslen på 391 blev afskudt, i en proces der eksponerede en overflade under kapslen, som ikke bandt komplement komponenter. Calprotectin, et metal- bindende protein med antimikrobielle egenskaber blev identificeret i store mængder på isolat 391. Calprotectin bundet til K. pneumoniae er en ny opdagelse, og effekten herf kendes derfor ikke. Helicobacter pylori kultiveret i medie supplementeret med calprotectin, viste modifikationer af Lipid A, en ændring i overfladespændingen og biofilmdannelse. Indikationer på en forskel i overfladespændingen mellem isolat 391 og 688, blev yderligere for- stærket med proteiner identiferet på isolat 688. Her blev plasminogen, Factor V og properdin fundet i større mængder en på isolat 391, de tre proteiner er kendt for at binde til negativt ladede fosfolipider. Indikationer på en ubeskrevet bakteriel C3 konvertase blev set på isolat 688 og involverede hydrolyseret C3 (C3(H2O)), Factor B and properdin. Tilstedeværelsen af denne konvertase tilføjede yderligere til hypotesen om at serum resistens opstår om følge af en ændring i overfladespændingen.
Dette studie viste at C3b i kapslen på isolat 391 hurtigt blev nedbrudt til iC3b. Alle komponenter af MAC blev dog fundet sammen med clusterin på isolat 391. IEM viste dog at clusterin primært var bundet i den ydre periferi af kapslen, og ikke tæt på den ydre membran, og kunne derfor ikke redegøre for isolat 391’s serum resistens. Indi- kationer på en forskel i overfladespænding blev observeret, denne forskel vil både kunne forklare de morfologiske ændringer i kapslen samt serum resistensen. Yderligere studier skal laves, for at bekræfte denne hypotese, samt calprotectins rolle i serum resistens såvel som vigtigheden af dannelsen af en konvertase indeholdende C3(H2O)
SprogEngelsk
Udgivelsesdato2019
Antal sider36
ID: 304814657